Взаимовръзките на електрическите полета и магнитни полета са една от основните идеи във физиката и тази концепция е тясно свързана с теорията на относителността. В тази статия ще обясня как е възможно магнитното поле да се разглежда като електрическо поле, върху което се прилага относителността.

Електрически полета и магнитни полета

Електрическите полета идват от електрически заряди, те също упражняват сили върху други електрически заряди, докато магнитните полета излъчват от движещи се електрически заряди и тези действат и върху други движещи се заряди.

Специална теория на относителността

Специалната теория на относителността има два постулата: че законите на физиката са инвариантни при Лоренцовите трансформации между инерционни отправни системи (т.е. те са ковариантни) и че скоростта на светлината във вакуум е постоянна, независимо от всяко движение или източник на светлина.

Относителност и електромагнетизъм

Въпреки това, когато разглеждаме електромагнетизма по отношение на тези принципи, прилагани от теориите на относителността на Айнщайн, откриваме, че този процес демонстрира два отделни аспекта, известни като електромагнитни полета – а именно електрическо поле и магнитно поле. Магнитното поле може да изглежда като електрическо поле в друга рамка в зависимост от това дали наблюдателят или източникът са в движение един спрямо друг.

Магнитното поле като релативистично електрическо поле

Нека разгледаме положително заредена частица, движеща се вътре в проводник; В отправната система за такъв проводник съществува електрическо поле около такава частица. Въпреки това, ако се променим в гледната точка, идваща от течащ обект, тогава неутралните атоми в жицата започват да се движат, докато отрицателно заредените частици изглеждат по-гъсто опаковани поради свиване на дължината (следствие, предизвикано от специалната теория на относителността). Следователно, съществува електрическо поле, когато се гледа срещу неговата неподвижна рамка, но се появява като магнетизъм в нея.

Извод

В заключение, магнитното поле може да бъде разбрано чрез релативистични средства като електрическа сила. Тази връзка, свързваща електричеството с магнетизма чрез теорията на относителността, не само ни помага да разберем повече за електромагнетизма, но също така разкрива дълбоката природа на теорията на относителността на Айнщайн в нашето възприятие за физическата реалност.